Prozessintegrierte CCU bei der Methylmethacrylat-Herstellung

Worum es geht

CCU@MMA untersucht, wie schwer vermeidbare CO₂-Emissionen aus Rauchgasen des MMA-Verbundstandortes der Röhm GmbH in Wesseling bei Köln abgeschieden und stofflich genutzt werden können. MMA (Methylmethacrylat) ist ein wichtiger Ausgangsstoff für die Herstellung von PLEXIGLAS®.

Ausgangspunkt des Projekts ist eine bestehende Blausäure-Produktionsanlage, die derzeit mit Luft als Oxidationsmittel betrieben wird. Das dabei entstehende Rauchgas wird nach einer Nachbehandlung in die Atmosphäre abgegeben, wodurch auch das enthaltene CO₂ freigesetzt wird. Im Rahmen des Projekts wird untersucht, ob der Verbrennungsprozess der Blausäure-Produktionsanlage von Luft auf reinen Sauerstoff umgestellt werden kann, ohne die Reaktionsbedingungen des Blausäureprozesses oder die Qualität des Endprodukts zu beeinträchtigen.

Durch den Einsatz von reinem Sauerstoff entsteht ein CO₂-reiches Rauchgas aus dem CO₂ besonders effizient abgeschieden werden kann. Anschließend soll das CO₂ zusammen mit Wasserstoff, der ebenfalls im Prozess anfällt, zu Methanol umgesetzt werden. Das erzeugte Methanol wird danach als Rohstoff wieder in der MMA-Produktion eingesetzt.

Was neu ist

CCU@MMA verknüpft die Abscheidung und Nutzung von CO₂ unmittelbar mit einem bestehenden industriellen Produktionsprozess. CO₂-haltige Gasströme aus der Blausäureproduktion sollen erstmals so aufbereitet werden, dass eine stoffliche Verwertung möglich wird.

Das Projekt beschränkt sich dabei nicht allein auf die Nutzung von CO₂. Ziel ist es, möglichst alle relevanten Nebenproduktströme des Prozesses zu erfassen und in die Kreislaufwirtschaft zu integrieren. Im Fokus steht somit nicht nur die Entwicklung einer einzelnen Abscheidetechnologie, sondern die ganzheitliche Transformation eines bestehenden Industrieprozesses hin zu einer klimafreundlicheren und ressourceneffizienteren Produktion.

Ein weiterer innovativer Aspekt ist die Weiterentwicklung eines konventionellen Verbrennungsprozesses hin zu einer Betriebsweise mit integrierter CO₂-Abscheidung. Dadurch entsteht ein referenzfähiger Demonstrator, der aufzeigt, wie bestehende Industrieanlagen technologisch transformiert und zukunftsfähig gestaltet werden können.

Was herausfordernd ist

Die zentrale Herausforderung besteht darin, die optimalen Prozessparameter und die geeignete Stöchiometrie für die Blausäureherstellung zu ermitteln, wenn anstelle von Luft reiner Sauerstoff eingesetzt wird. Dabei muss eine gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt werden.

Darüber hinaus ist die Umstellung des Verbrennungsprozesses so auszulegen, dass die Reaktionsbedingungen und Anlagensicherheit des Blausäureprozesses nicht negativ beeinflusst werden. Gleichzeitig muss das abgeschiedene CO₂ in ausreichender Qualität und Effizienz für die anschließende Methanolsynthese bereitgestellt werden.

Für Röhm ist CCU@MMA das erste Pilotprojekt zur CO₂-Abscheidung und -Nutzung. Entsprechend wichtig ist es, belastbare technische und wirtschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen, die eine spätere großtechnische Umsetzung ermöglichen.

Was daraus entstehen kann

CCU@MMA kann den Weg für die nachhaltige Transformation des weltweit am häufigsten genutzten Synthesewegs zur Herstellung von MMA ebenen.

Bei erfolgreichem Verlauf, kann das Projekt zeigen, wie sich CO₂-Emissionen bestehender Industrieanlagen deutlich reduzieren und gleichzeitig als wertvolle Rohstoffquelle nutzen lassen. Angestrebt wird eine Verringerung der CO₂-Emissionen um mehr als 90 Prozent gegenüber der heutigen Referenztechnologie.

Damit kann CCU@MMA einen wesentlichen Beitrag zur Dekarbonisierung des MMA-Verbundstandortes leisten und zugleich demonstrieren, wie industrielle Nebenproduktströme in Stoffkreisläufe geführt werden können.